Vanādija redox plūsmas akumulators
SEKUNDĀRĀS AKUMULATORI – PLŪSMAS SISTĒMAS Pārskats
no MJ Watt-Smith, … FC Walsh, Encyclopedia of Electrochemical Power Sources
Vanādijs -vanādija redoksplūsmas akumulators (VRB)lielā mērā aizsāka M. Skyllas-Kazacos un viņa kolēģi 1983. gadā Jaundienvidvelsas Universitātē, Austrālijā. Šo tehnoloģiju pašlaik izstrādā vairākas organizācijas, tostarp E-Fuel Technology Ltd Apvienotajā Karalistē un VRB Power Systems Inc. Kanādā. Īpaša VRB iezīme ir tā, ka tas izmanto vienu un to pašu ķīmisko elementu abosanoda un katoda elektrolīti. VRB izmanto četrus vanādija oksidācijas stāvokļus, un ideālā gadījumā katrā pusšūnā ir viens vanādija redokspāris. V(II)–(III) un V(IV)–(V) pāri tiek izmantoti attiecīgi negatīvajās un pozitīvajās pusšūnās. Parasti nesošais elektrolīts ir sērskābe (∼ 2–4 moli dm–3), un vanādija koncentrācija ir diapazonā no 1–2 mol dm–3.
Uzlādes-izlādes reakcijas VRB ir parādītas reakcijās [I]-[III]. Darbības laikā atvērtās ķēdes spriegums parasti ir 1,4 V 50% uzlādes stāvoklī un 1,6 V 100% uzlādes stāvoklī. VRB izmantotie elektrodi parasti iroglekļa filcsvai citas porainas, trīsdimensiju oglekļa formas. Mazākas jaudas akumulatoros ir izmantoti oglekļa-polimēra kompozītmateriālu elektrodi.
Galvenā VRB priekšrocība ir tā, ka viena un tā paša elementa izmantošana abās pusšūnās palīdz izvairīties no problēmām, kas saistītas ar divu pusšūnu elektrolītu savstarpēju piesārņojumu ilgstošas lietošanas laikā. Elektrolītam ir ilgs kalpošanas laiks, un atkritumu izmešanas problēmas ir samazinātas līdz minimumam. VRB piedāvā arī augstu energoefektivitāti (<90% lielās iekārtās), zemas izmaksas par lielām uzglabāšanas iespējām, esošo sistēmu uzlabošanu un ilgu cikla kalpošanas laiku. Iespējamie ierobežojumi ietver salīdzinoši augstās vanādija elektrolītu kapitāla izmaksas, kā arī jonu apmaiņas membrānas izmaksas un ierobežoto kalpošanas laiku.
Publicēšanas laiks: 2021. gada 31. maijs